AVL-CRUISE纯电动模型仿真策略​

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原文地址:AVL-CRUISE纯电动模型仿真策略

本期内容:CRUISE纯电动汽车仿真控制策略分析、仿真策略与实际控制策略的区别。

相信很多人对这个模型都比较熟悉,如果你没有这个模型,联系【思想】就可以免费获得!接下来大致介绍下整车模型。纯电动构型为电机直驱动,电机通过主减速器-差速器-制动器,将动力传递至轮边。驱动状态下,动力电池通过inverter向电机提供电能;制动回收时,电机通过inverter向电池充电。模型还带上了BMS模块,用于限制母线电流,另外还有低压电附件单元。本文的重点放在这个模型的能量回收策略如何实现,CRUISE建模部分就不做深入介绍。

联合仿真及控制信号介绍

例子中使用的是Matlab DLL的联合仿真方式,该方法需要将Simulink模型编译成dll文件,通过Matlab DLL模块加载控制策略。关于联合仿真总结请大家再次翻阅下前面的文章《CRUISE与Simulink联合仿真介绍》。CRUISE中数据控制总线不会直接在模型中显示出来,为了让大家更清楚的了解控制信号如何连接,总结为下表:

输入(CRUISE各模块->Simulink)

输出(Smulink->CRUISE各模块)

在介绍Simulink策略前,先看下整个控制策略的流程图

本次使用的Simulink模型不是很规范比较混乱,使用流程图可以帮助对Simulink不熟的朋友更快的理解策略

打开项目路径下的Userdata文件夹中的Simulink文件,结合上面的功能框图与逻辑流程图。

【1】信号输入接口,接收来自CRUISE的输出信号;

【2】数据处理,统一所有输入信号数据类型;

【3】判断是否进入制动模式、判断系统是否允许能量回收;

【4】计算整车制动需求扭矩;

【5】计算机械制动补偿的压力;

【6】根据电机最大回收能力限制回收扭矩;

【7】判断是否需要机械制动;

【8】根据车速与减速度限制电机回收扭矩;

【9】信号输出接口,将控制信号发送给CRUISE;

在【4】中现需要计算制动下整车的需求制动扭矩,公式如下:

在我们的模型中,把除了Cockpit的制动气压外的参数在Subsystem中计算。由于前后制动器的参数不一样,所以前后相加乘2获得4个制动器的制动力矩。通过主减速器速比就能换算成电机端的需求扭矩。

Subsystem中的参数源于图中CRUISE整车模型中制动器的参数设置(上图的红框部分)。

在【8】中通过车速与减速度限制电机回收扭矩

这里的eBrake_Coeff_vel与eBrake_Coeff_Accel来自CRUISE中的GeneralMap模块,GenerMap模块定义一个扭矩变化的斜率,在车速处于5~7之间电机回收扭矩根据查表得到系数进行限制,系数的变换范围位0-1。

VCU策略与仿真策略的区别

有很多人问过【思想】,实际VCU程序的需求扭矩如何计算、回收扭矩如何计算?其实,VCU程序包含很多标定量,包含扭矩踏板Map、制动踏板Map等等。例如:驱动扭矩是通过油门踏板开度与车速确定驱动的需求扭矩,还需要根据不同的电机标定数据。

由于这类扭矩标定数据都是各个公司的机密,【思想】无法取得,所以根据大致的趋势杜撰的PedalMap作为例子。

预告

大致介绍过本例中的控制策略,你是否对这个策略有了理解?作为一个曾经的初学者,【思想】深知这模型对初学者来说是不友善的。因为所有逻辑都集中在一起,没有比较细致的功能划分,当然这可能是因为作者觉得逻辑不算复杂没必要进行划分。

所以在下一期的内容里,【思想】会介绍AVL推荐的仿真建模架构,为了后续比较复杂的并联与增程策略做个知识储备,请大家关注更新。

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